Uue toote antenninurga nõuetega kohanemiseks ja eelmise põlvkonna trükkplaadi lehtvormi jagamiseks saab järgmise antenni paigutuse abil saavutada antenni võimenduse 14dBi@77GHz ja kiirgusomadused 3dB_E/H_Beamwidth=40°. Kasutatakse Rogers 4830 plaati paksusega 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Antenni paigutus
Ülaltoodud joonisel on kasutatud mikroribavõrgust antenni. Mikroribavõrgust massiivantenn on antennivorm, mis on moodustatud kaskaadsete kiirgavate elementide ja N mikroribarõngast koosnevate ülekandeliinide abil. Sellel on kompaktne struktuur, suur võimendus, lihtne etteanne ja lihtne valmistamine ning muud eelised. Peamine polarisatsioonimeetod on lineaarne polarisatsioon, mis sarnaneb tavapäraste mikroribaantennidega ja mida saab töödelda söövitustehnoloogia abil. Võrgu impedants, etteande asukoht ja ühendusstruktuur määravad koos voolujaotuse massiivis ning kiirgusomadused sõltuvad võrgu geomeetriast. Antenni kesksageduse määramiseks kasutatakse ühte võrgu suurust.
RFMISO massiivantennide seeria tooted:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Põhimõtteline analüüs
Antenni massiivi elemendi vertikaalsuunas voolav vool on võrdse amplituudiga ja vastassuunas ning kiirgusvõime on nõrk, mis mõjutab antenni jõudlust vähe. Seadke elemendi laius l1 pooleks lainepikkusest ja reguleerige elemendi kõrgust (h), et saavutada a0 ja b0 vahel 180° faaside erinevus. Laia külgkiirguse korral on punktide a1 ja b1 vaheline faaside erinevus 0°.
Massiivi elementide struktuur
Sööda struktuur
Võrgustiku tüüpi antennid kasutavad tavaliselt koaksiaalset toitestruktuuri ja toitejuhe on ühendatud trükkplaadi tagaküljele, seega peab toitejuhe olema konstrueeritud läbi kihtide. Tegeliku töötlemise jaoks esineb teatav täpsusviga, mis mõjutab jõudlust. Ülaltoodud joonisel kirjeldatud faasiteabe täitmiseks saab kasutada tasapinnalist diferentsiaaltoitestruktuuri, mille mõlema pordi ergutusamplituud on võrdne, kuid faaside vahe on 180°.
Koaksiaalne toitestruktuur[1]
Enamik mikroribavõrgust antenne kasutab koaksiaalset toiteallikat. Võrkvõrgust antennide toitekohad jagunevad peamiselt kahte tüüpi: kesktoide (toitepunkt 1) ja servatoide (toitepunkt 2 ja toitepunkt 3).
Tüüpiline ruudustiku struktuur
Servalt toites levivad liikuvad lained üle kogu võrkvõrgu massiivantennil, mis on mitteresonantne ühesuunaline otstulega massiivantenn. Võrkvõrgu massiivantenni saab kasutada nii liikuva laine antenni kui ka resonantsantennina. Sobiva sageduse, toitepunkti ja võrgu suuruse valimine võimaldab võrgul töötada erinevates olekutes: liikuv laine (sageduse pühkimine) ja resonants (serva emissioon). Liikuva laine antennina on võrkvõrgu massiivantennil servalt toites olek, kus võrgu lühike külg on veidi suurem kui üks kolmandik suunatud lainepikkusest ja pikk külg on kaks kuni kolm korda pikem kui lühikese külje pikkus. Lühemal küljel olev vool kandub teisele küljele ja lühikeste külgede vahel on faaside erinevus. Liikuva laine (mitteresonantsed) võrkantennid kiirgavad kaldu kiiri, mis kalduvad kõrvale võrgutasandi normaalsuunast. Kiire suund muutub koos sagedusega ja seda saab kasutada sageduse skaneerimiseks. Kui võrkantenni kasutatakse resonantsantennina, on võrgu pikad ja lühikesed küljed kavandatud ühe juhtiva lainepikkuse ja poole kesksageduse juhtiva lainepikkuse ulatuses ning kasutatakse tsentraalset toitemeetodit. Võrkantenni hetkeline vool resonantsseisundis kujutab endast seisulaine jaotust. Kiirgust tekitavad peamiselt lühikesed küljed, kusjuures pikad küljed toimivad ülekandeliinidena. Võrkantenn saavutab parema kiirgusefekti, maksimaalne kiirgus on laia külje kiirgusseisundis ja polarisatsioon on paralleelne võrgu lühikese küljega. Kui sagedus kaldub kõrvale kavandatud kesksagedusest, ei ole võrgu lühike külg enam pool juhtlainepikkusest ja kiirgusmustris toimub kiire jagunemine. [2]
Massiivi mudel ja selle 3D-muster
Nagu ülaltoodud antenni struktuuri joonisel näidatud, kus P1 ja P2 on 180° faasinihkes, saab ADS-i kasutada skemaatiliseks simulatsiooniks (käesolevas artiklis ei modelleerita). Toitepordi diferentsiaalselt toites saab jälgida voolu jaotust ühel võrguelemendil, nagu on näidatud põhimõttelises analüüsis. Pikisuunas on voolud vastassuunas (tühistamine) ja põikisuunas on voolud võrdse amplituudiga ja faasis (superpositsioon).
Voolujaotus erinevatel harudel1
Voolujaotus erinevatel harudel 2
Ülaltoodud annab lühikese sissejuhatuse võrguantenni ja kavandab massiivi, mis kasutab 77 GHz sagedusel töötavat mikroriba toitestruktuuri. Tegelikult saab radari avastamise nõuete kohaselt võrgu vertikaalset ja horisontaalset numbrit vähendada või suurendada, et saavutada antenni konstruktsioon kindla nurga all. Lisaks saab diferentsiaaltoitevõrgus mikroriba ülekandeliini pikkust muuta, et saavutada vastav faaside erinevus.
Postituse aeg: 24. jaanuar 2024
